談攪拌站粉煤灰質(zhì)量控制方法
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摘要：市場上有些粉煤灰根據(jù)《用于水泥和混凝土中的粉煤灰》（GB/T1596—2017）進行檢驗時都能合格，但在實際生產(chǎn)應(yīng)用中卻發(fā)現(xiàn)存在坍損大、有氨味或冒黑油現(xiàn)象等。針對不同質(zhì)量的粉煤灰進行檢驗，從顆粒外形、顏色、氣味、流動形態(tài)等多方面進行了對比，總結(jié)出了針對攪拌站粉煤灰質(zhì)量控制的補充方案。
關(guān)鍵詞：粉煤灰；顆粒外形；顏色；氣味；流動形態(tài)
引言
粉煤灰是從電廠煤粉爐煙道氣體中收集的粉末，是一種活性火山灰材料，其組成和性能與煤的品種、燃燒條件及收集工藝有關(guān)。優(yōu)質(zhì)的粉煤灰可改善混凝土拌和物的可泵性、坍落度損失、減少單方用水量等，可降低大體積混凝土的水化熱，提高混凝土的抗?jié)B性、耐化學(xué)侵蝕性等耐久性能。如今，粉煤灰作為混凝土礦物摻合料的一種，已經(jīng)成為預(yù)拌混凝土中必不可少的重要組分和功能材料。根據(jù)多年的攪拌站工作經(jīng)驗發(fā)現(xiàn)：市場上有些粉煤灰根據(jù)《用于水泥和混凝土中的粉煤灰》（GB/T1596—2017）進行檢驗時都能合格，但在實際生產(chǎn)應(yīng)用中卻發(fā)現(xiàn)存在坍損大、有氨味或冒黑油現(xiàn)象等。針對不同質(zhì)量的粉煤灰進行檢驗，在現(xiàn)行產(chǎn)品標準基礎(chǔ)上增加從顆粒外形、顏色、氣味、流動形態(tài)等多方面對比，總結(jié)針對攪拌站粉煤灰質(zhì)量控制的補充方案。
1背景資料
（1）粉煤灰的組成及效應(yīng)。粉煤灰是以顆粒形態(tài)存在的，在顯微鏡下觀察，粉煤灰是由玻璃微珠、海綿狀玻璃體、炭粒等組成的復(fù)合結(jié)構(gòu)的混合體。粉煤灰具有“形態(tài)效應(yīng)”“活性效應(yīng)”“微集料效應(yīng)”。（2）粉煤灰的供需現(xiàn)狀。隨著人們對粉煤灰的研究和應(yīng)用的深入，粉煤灰應(yīng)用技術(shù)不斷成熟，市場對粉煤灰的需求量驟增，時有出現(xiàn)供不應(yīng)求現(xiàn)象。而電廠又僅把粉煤灰作為一種廢棄物進行處理，只考慮滿足環(huán)保要求，粉煤灰質(zhì)量往往得不到保證。粉煤灰供應(yīng)商為了滿足供給需求和追求最大經(jīng)濟利益，到處購買導(dǎo)致來源不穩(wěn)定，或人為混裝或加入不明雜質(zhì)，使粉煤灰品質(zhì)變化進一步加大。攪拌站使用的粉煤灰的品質(zhì)往往一直處于波動狀態(tài)。（3）GB/T1596—2017中粉煤灰技術(shù)指標包括細度、需水量比、燒失量、含水量、三氧化硫、游離氧化鈣、密度、安定性、活性指數(shù)等。為了快速檢驗，通常攪拌站在粉煤灰進場檢驗時，會對每車粉煤灰先進行細度和需水量比檢驗，檢驗合格先放行接收，后續(xù)對其他指標進行檢驗。實際上投機分子可通過后期加工的方式，造成有些造假灰的細度和需水量比都會合格，而后續(xù)其他指標檢驗可能出現(xiàn)不合格現(xiàn)象，或?qū)嶋H生產(chǎn)中發(fā)現(xiàn)新拌混凝土坍損大、有氨味或冒泡冒黑油現(xiàn)象等。
2試驗方法及結(jié)果
2.1試驗方法
（1）常規(guī)試驗指標：依據(jù)GB/T1596—2017。（2）顏色：目視檢驗對比。（3）顆粒形態(tài)及玻璃體：顯微鏡觀查，放大100倍以上。（4）需水量比：采用生產(chǎn)用的水泥和基準水泥進行需水量比對比試驗。（5）銨鹽排查：根據(jù)堿性環(huán)境下銨鹽能發(fā)生釋放氣體的反應(yīng)原理，在粉煤灰中加入適量的NaOH溶液并攪拌均勻后觀察5min，觀察是否有氣泡生成或刺激性氣味。
2.2試驗結(jié)果
3結(jié)果分析
（1）顏色判斷。通常粉煤灰顏色為灰白色或淺灰色，當出現(xiàn)黃色、黑色、紅色等顏色時，建議通過游離氧化鈣、需水量比、燒失量檢驗、混凝土試拌中任意一種方法進行驗證，有外觀要求的混凝土應(yīng)慎用。粉煤灰顏色變化反映了可能出現(xiàn)廠家變動或煤品質(zhì)波動，與粉煤灰質(zhì)量有直接聯(lián)系。由表1可知，黃色粉煤灰通常需水量比較低，但游離氧化鈣會偏高，要重點關(guān)注；黑色、褐色粉煤灰的燒失量和需水量比偏高，要重點關(guān)注；灰色燒失量相對較低。（2）顯微鏡檢查。細度檢查合格后，可以利用粉煤灰篩余料進行顯微鏡檢查，觀察玻璃體數(shù)量及顆粒形狀，沒有玻璃體或顆粒形態(tài)嚴重不規(guī)則的應(yīng)考慮拒收。同時觀察粉煤灰篩余料黑顆粒數(shù)量，篩余料黑顆粒偏多時應(yīng)進行燒失量和需水量比試驗確認。由圖1、圖2和表1可知，粉煤灰篩析試驗后的篩余物黑顆粒多的；圓滑玻璃體少的粉煤灰其需水量比也會高。（3）需水量比試驗。參照GB/T1596—2017的相關(guān)規(guī)定，使用GSB14—1510強度檢驗用水泥標準樣品作為對比水泥。同時，定期采用生產(chǎn)用的水泥和基準水泥進行需水量比對比試驗。日?？刂茣r需水量比檢驗采用生產(chǎn)用水泥進行自控，指導(dǎo)攪拌站實際生產(chǎn)過程的質(zhì)量控制，采用基準水泥評定粉煤灰需水量比是否合格。當用基準水泥試驗需水量比合格而采用生產(chǎn)用水泥試驗需水量比有明顯變化時，應(yīng)進行混凝土配合比試拌驗證和調(diào)整配合比試驗。（4）粉煤灰中銨鹽的排查。因堿性環(huán)境下鋁與銨鹽能發(fā)生反應(yīng)釋放氣體，建議可模擬混凝土的堿性環(huán)境，在粉煤灰中加入適量的NaOH溶液并攪拌均勻后觀察5min，觀察是否有大量氣泡生成，是否有刺激性氣味，并用潤濕的石蕊試紙檢查是否變色，如試紙變藍應(yīng)考慮存在銨鹽，給予退貨處理。為加快反應(yīng)進程，縮短試驗檢測時間可把NaOH溶液加熱到60~70℃。表1中19010樣品各項指標均表現(xiàn)不錯，但在銨鹽排查試驗時發(fā)現(xiàn)有生成刺激性氣體，證明含有銨鹽成分。（5）在上述試驗合格的基礎(chǔ)上，繼續(xù)按GB/T1596—2017規(guī)定進行剩余項目試驗。
4質(zhì)量控制方案
（1）在過磅之前應(yīng)進行粉煤灰來源地控制。核對廠家證明材料、車輛GPS軌跡及裝料口是否按要求簽封標識，發(fā)現(xiàn)證明材料不全或不符的堅決拒收。（2）確保取樣代表性。首先用取樣器對多罐口取樣，取樣器上、中、下部分的樣品混合均勻后進行細度試驗。再進行動態(tài)取樣，在吹料口安裝閥門，在吹料開始、中部、尾部過程中分別取樣，發(fā)現(xiàn)與取樣器取樣的質(zhì)量明顯差異時立即停止或退貨處理，并執(zhí)行對供應(yīng)商的考核程序。（3）雖然粉煤灰用量不是特別大，但其質(zhì)量對混凝土質(zhì)量影響卻很大，建議進行逐車檢驗。粉煤灰檢驗項目多，全面檢驗耗時長，可根據(jù)粉煤灰顏色、顆粒形狀、氣味、流動形態(tài)特征調(diào)整檢驗項目順序，有針對性選擇相應(yīng)關(guān)鍵指標進行優(yōu)先檢驗，快速篩選出可能存在的不合格項目。
5結(jié)論
攪拌站如何快速、有效控制粉煤灰質(zhì)量已成為混凝土行業(yè)的一個熱門話題，相關(guān)領(lǐng)域的技術(shù)工作者都從生產(chǎn)實踐中總結(jié)出一些輔助控制方法。從粉煤灰來源地確認、多種取樣方式加強樣品代表性，按GB/T1596—2017規(guī)定進行檢驗的基礎(chǔ)上，增加了對每車粉煤灰檢驗顏色、顆粒形狀、氣味、流動形態(tài)特征等；根據(jù)輔助檢驗項目結(jié)果初步判斷出可能影響指標項目，有針對性選擇相應(yīng)關(guān)鍵指標進行優(yōu)先檢驗，快速篩選出可能存在的不合格項目。
參考文獻
[1]用于水泥和混凝土中的粉煤灰：GB/T1596—2017[S].北京：中國標準出版社，2017.
[2]匡楚勝,李濤,謝桂,等.混凝土摻粉煤灰若干問題探討———與《粉煤灰混凝土應(yīng)用技術(shù)規(guī)范》商榷[J].混凝土,2004（7）:40-41.
[3]中國水泥協(xié)會.解讀2020年《通用硅酸鹽水泥》修訂公示稿[J].中國水泥,2020（6）:24-25.
作者：郭桂忠 單位：廈門百城建材有限公司